판게아 대륙의 분열과 킴메리아(Cimmeria) 대륙 및 테티스(Tethys) 대양의 등장

곤드와나 대륙(판게아 대륙의 남부) 중 고 테티스 대양의 남해안에 해당되는 부분이 킴메리아 소대륙(터키, 중동, 티베트, 말라야(Malaya), 인도차이나로 이루어진 작은 대륙)으로 분리되어 북상하면서 곤드와나 대륙과의 사이에 테티스 대양이 형성되었다. 그리고 남북으로 길게 놓였던 판게아 대륙의 중앙 산악지역이 기후가 건조했던 북쪽으로 이동하면서 점점 높아지는 산맥이 습기를 가진 적도바람을 차단하여 북아메리카 내륙과 북부 유럽지역에는 사막 환경이 넓게 조성되었다.

한편 중한지괴에 속한 한반도에는 오랫동안 퇴적작용이 일어나지 않았었는데 석탄기 후반에 태백산 분지와 평남 분지에 바닷물이 들어왔었으나 곧 물러나고 이첩기에는 수풀이 울창하게 우거져 두꺼운 석탄층을 형성하였다. 그리고 이첩기 후반에는 전 세계적인 사막기후의 영향을 받아 식생이 빈약한 환경으로 바뀌었는데 이때 쌓인 퇴적층이 평안누층군(平安累層群, Pyungan Supergroup: 지질도상에 나타낼 수 있을 정도로 규모가 큰, 쉽게 식별할 수 있는 유사한 지층, 암석의 집합체)을 형성하였다.

이첩기의 기후

이첩기 초에는 빙하지역이 북상하여 남반구의 많은 지역이 얼음으로 덮였으며 좀 더 따뜻했던 간빙기에는 열대 다우림 뿐만 아니라 온대림(溫帶林, temperate forest)에서도 석탄이 만들어졌다. 그러나 세월이 지나자 열대 다우림은 사라지고 중앙 판게아를 가로 질러 사막이 확장되었으며 남반구의 대륙빙은 사라졌으나 북극(北極, North(또는 Arctic) Pole)에 위치했던 시베리아 동부가 만년빙으로 덮였다. 그리고 양자지괴가 적도지역에 놓임에 따라 이 지역에 열대 다우림이 무성하게 되었다.

겉씨식물의 등장과 파충류의 번성

석탄기 말의 빙하기로 인하여 인목(고대석송), 쇠뜨기(속새) 등은 사라지고 양치식물로서는 나무고사리류만이 명맥을 유지하였으며 높이가 8m정도까지 자라는 양치종자식물(양치류와 유사한 겉씨식물)인 글로소프테리스(Glossopteris)가 초대륙 판게아의 서부지역을 뒤덮었다. 그리고 본격적인 겉씨식물인 소철류(蘇鐵類, cycad)와 은행나무(杏木, ginkgo) 외에 소나무, 삼나무 등과 같이 역시 겉씨식물이자 추위에 더 잘 견딜 수 있는 침엽수(針葉樹, coniferous tree)인 송백류(松柏類, conifer)가 새로이 등장하였는데 이들은 양치식물이나 석송, 속새 등이 가지고 있던 취약점에서 벗어났다.

즉 소철류와 은행나무는 석송 등과 같이 유성세대가 엽상체로 되어 암수배우자를 방출하는 대신 크게 자라면서 암 배우자, 즉 밑씨만을 가진 암꽃을 피우게 되었으며 무성세대는 포자가 수배우자 역할을 하는 꽃가루(화분/花粉, pollen)가 되어 바람에 날려 암꽃까지 날아가게 됨으로서 세대에 관계없이 크게 자랄 수 있게 되었다.

침엽수 역시 꽃가루의 운반을 바람에 의존하기는 마찬가지이지만 소철류보다도 한걸음 더 진화하여 밑씨를 가진 솔방울(cone)과 꽃가루를 가진 꽃이 같은 나무에 열림으로서 수정의 확률이 더 높아지게 되었으며 이들은 매우 성공적인 수목으로서 오늘날 전 세계 삼림의 3분의 1을 차지하고 있다. 그러나 꽃가루가 바람에 날려 솔방울에 다다를 확률은 여전히 낮기 때문에 이들은 봄철에 엄청나게 많은 꽃가루를 만들어 날림으로서 꽃가루 알레르기의 원인이 된다.

숲 속에는 거대했던 절지동물들이 사라진 대신 딱정벌레(beetle/Coleoptera) 같은 현대적인 곤충들이 등장하였으며 양서류로서는 길이가 1m 정도이고 부메랑 같은 머리를 가진 육식성의 디플로카울루스(Diplocaulus)가 새로 등장하기도 하였으나 전반적으로 개체수가 크게 감소하였다.

반면에 파충류는 진화를 거듭하였는데 무궁형 파충류로는 덩치가 크고 뚱뚱한 초식파충류이며 거북류의 조상이라고 할 수 있는 파레이아사우르스(Pareiasaurs)류가 등장하였다. 또 단궁형인 포유류형 파충류 중 반룡류에도 많은 진화가 있었는데 길이 1.2m 정도의 초식파충류 카세아(Casea)와 길이 40cm~1m 정도인 최초의 민물(담수성/淡水性, fresh water) 파충류 메조사우루스(Mesosaurus)가 등장하였고 육식성인 스페나코돈류의 대표격이라고 할 수 있는 디메트로돈(Dimetrodon)도 비슷한 시기에 등장하여 초식파충류들을 잡아먹었다.

그리고 이궁형 파충류로서는 원룡류인 압시사우루스(Apsisaurus)와 클라우디오사우루스(Claudiosaurus) 등이 등장하였다. 그리고 몸길이 60cm 정도로서 곤충을 잡아먹으며 나무위에서 살던 코엘루로사우라부스(Coelurosauravus)는 매우 특이한 이궁형 파충류로서 몸통 옆에 붙은 긴 피부막을 이용해 날 수 있었으며 날지 않을 때에는 피부막을 접을 수도 있었다. 이와 같이 이 시기부터 파충류들이 지상에서나 수중에서나 크게 번성함으로서 이첩기부터 백악기 말까지를 파충류시대(爬蟲類時代, Raptilian Age)라고도 한다.

한편 바다 속에는 주로 이끼벌레와 해면류로 이루어진 거대한 산호초를 중심으로 다양한 무척추동물들이 크게 번성하였으며 연골어류나 경골어류들도 더욱 다양해졌다. 그리고 민물달팽이(freshwater snail)와 민물조개도 이 시기에 등장하였다.